|
Эта публикация цитируется в 20 научных статьях (всего в 20 статьях)
Математическое моделирование
Nonlinear dynamic modeling of 2-dimensional interdependent calcium and inositol 1,4,5-trisphosphate in cardiac myocyte
[Нелинейное моделирование двумерной взаимозависимой динамики кальция и инозит-1,4,5-трифосфата в кардиомиоцитах]
Nisha Singh, Neeru Adlakha Applied Mathematics and Humanities Department,
Sardar Vallabhbhai National Institute of Technology, Ichchhanath, Surat,
Gujarat 395007, India
Аннотация:
Ионы кальция (Ca$^{2+}$) и инозитол-(1,4,5)-трифосфат (IP$_3$), вызывающий высвобождение кальция из внутриклеточных структур, участвуют в большом числе клеточных процессов передачи сигнала в сердце. Нарушения передачи сигналов ионами кальция Ca$^{2+}$ могут являться причиной возникновения сердечной недостаточности и нарушений ритма сердца. Предлагается математическая модель, которая систематически исследует сложную динамику Ca$^{2+}$ и IP$_3$ в кардиомиоцитах. Эта двумерная модель основана на кальциевоиндуцированном высвобождении кальция через инозитол-(1,4,5)-трифосфатные рецепторы и включает кальциевую регуляцию деградации и производства IP3 посредством обратной связи. Для решения связанных уравнений применяется явная конечно-разностная схема FTCS (Forward-time Centered-Space). Мы смогли воспроизвести наблюдаемые колебательные паттерны в Ca$^{2+}$, а также сигналы IP$_3$. Модель предсказывает, что кальций-зависимая продукция и деградация IP$_3$ является ключевым механизмом для сложных колебаний кальция в мышечных клетках сердца. Было исследовано влияние коэффициентов диффузии источника, утечки и диффузии на динамику Ca$^{2+}$ и IP$_3$. Результаты показывают, что связь между Ca$^{2+}$ и динамикой IP$_3$ является нелинейной.
Ключевые слова:
передача сигналов, кальций и инозитол-(1,4,5)-трифосфат, кардиомицет, метод конечных разностей, нелинейно-связанная динамика.
Материал поступил в редакцию 29.01.2019, 23.05.2019, опубликован 06.06.2019
Образец цитирования:
Nisha Singh, Neeru Adlakha, “Nonlinear dynamic modeling of 2-dimensional interdependent calcium and inositol 1,4,5-trisphosphate in cardiac myocyte”, Матем. биология и биоинформ., 14:1 (2019), 290–305
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/mbb385 https://www.mathnet.ru/rus/mbb/v14/i1/p290
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 99 | PDF полного текста: | 33 | Список литературы: | 16 |
|